JP2016219789A - 支持部材及び該支持部材を有する太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、放熱効果を向上させ、且つ熱膨張を吸収する支持部材及び該支持部材を有する太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の支持部材は、太陽電池モジュールに使用され、且つ1つあるいは複数の内部空間を備え、前記1つあるいは複数の内部空間は、相変化材料を収容する。
【選択図】図2
【解決手段】本発明の支持部材は、太陽電池モジュールに使用され、且つ1つあるいは複数の内部空間を備え、前記1つあるいは複数の内部空間は、相変化材料を収容する。
【選択図】図2
Description
本発明は、太陽電池モジュールに関し、特に支持部材を有する太陽電池モジュールに関するものである。
太陽電池モジュールとは、太陽の光エネルギーを吸収して直接電気に変えるか或いは、直接熱エネルギーに変える素子である。図1に示したように、従来の太陽電池モジュール100は、保護板101、太陽電池102、バックシート103及び支持部材104を備える。バックシート103は、プラスチックから製造される。支持部材104は、金属から製造される。太陽電池モジュールが充電或いは放電する際、大量の熱が発生し、且つ熱膨張が発生して、太陽電池モジュールの使用寿命に影響を与える。また、太陽電池モジュールは固定的な取り付け角度を有するが、異なる位置及び異なる環境によって、太陽電池モジュールの取り付け角度を変更することができないので、取り付けが不便である。
以上の問題点に鑑みて、本発明は、放熱効果を向上させ、且つ熱膨張を吸収する支持部材及び該支持部材を有する太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の支持部材は、太陽電池モジュールに使用され、且つ1つあるいは複数の内部空間を備え、前記1つあるいは複数の内部空間は、相変化材料を収容する。
上記の課題を解決するために、本発明の太陽電池モジューは、保護板、太陽電池及び支持部材を備え、前記太陽電池は、前記保護板と前記支持部材との間に位置し、太陽電池モジューは、更に上記の支持部材を備える。
従来の技術に比べて、本発明の支持部材は、1つ或いは複数の内部空間を形成し、1つ或いは複数の内部空間には、相変化材料が収容されて、放熱効果を向上させ、太陽電池モジュールが熱を原因として損壊することを防止し、且つ通孔が設けられている金属板、或いは支持部材の組み立て構造との間隙によって熱膨張を吸収することができる。
図2及び図3に示したように、第一実施形態に係る本発明の太陽電池モジュール200は、保護板201、太陽電池202及び支持部材203の順に重なって構成される。保護板201は、シリコーンから製造され、軽量で、保護機能も良い。詳しく説明すると、本実施形態において、保護板201は、高分子有機シリコーン化合物から製造され、例えば、PDMS(polydimethylsiloxane)から製造される。太陽電池202は、2つのEVA(ethylene−vinyl acetate)層2021及び該2つのEVA層2021との間に位置する太陽電池セル2022を備える。各EVA層2021は、片状を呈す。太陽電池セル2022は、従来の太陽電池セルの構造である。保護板201は、外表面及び内表面を備える。外表面には、抗UV(ultraviolet)薄膜をコーティングして、保護板201の使用寿命が長くなる。内表面には、橋かけ剤をコーティングするか、或いは微構造を形成して、EVA層2021と保護板201との結合力を向上させる。微構造は、真空吸着の機能を有する。
支持部材203には、1つ或いは複数の内部空間が形成され、1つ或いは複数の内部空間には、相変化材料が収容される。該相変化材料は、吸熱することができるので、太陽電池モジュール200の放熱効果を向上させる。第一実施形態に係る太陽電池モジュール200の支持部材203は、中空のハニカム構造2031であり、該ハニカム構造2031の内部空間には、吸熱するための相変化材料が収容されている。
図4に示したように、本発明の第二実施形態に係る太陽電池モジュール200Aの構造は、第一実施形態に係る太陽電池モジュール200の構造と同様である。第二実施形態に係る太陽電池モジュール200Aは、保護板201A、太陽電池202A及び支持部材203Aの順に重なって構成される。第二実施形態に係る太陽電池モジュール200Aの支持部材203Aは、互いに対向し、且つ一定な間隙をあける2つの中空のハニカム構造2031Aを備える。2つのハニカム構造2013Aの間には、内部空間2032Aが形成されており、該内部空間2032Aには、相変化材料が収容されて、放熱効果を向上させる。第一実施形態に係る太陽電池モジュール200の構造と同様に、第二実施形態に係る太陽電池モジュール200Aのハニカム構造2013Aにも相変化材料が収容されており、太陽電池モジュール200Aの放熱効果を向上させる。他の実施形態において、支持部材203Aは、互いに対向し、且つ一定な間隙をあける複数の中空のハニカム構造2031Aを備え、該複数の中空のハニカム構造2031Aの間に複数の内部空間2032Aが形成され、該複数の内部空間2032Aに相変化材料が収容される。
図5及び図6に示したように、本発明の第三実施形態に係る太陽電池モジュール200Bの構造は、第一実施形態に係る太陽電池モジュール200の構造と同様である。太陽電池モジュール200Bは、保護板201B、太陽電池202B及び支持部材203Bを備える。支持部材203Bには、1つ或いは複数の内部空間が形成されており、1つ或いは複数の内部空間には、相変化材料が収容されている。第三実施形態に係る太陽電池モジュール200Bの支持部材203Bの上表面には、1つの金属板2032Bが設置されている。金属板2032Bは、太陽電池202Bとハニカム構造との間に設置されており、金属板2032Bの表面には、複数の通孔が設けられる。該金属板2032Bは、導熱機能が優れる金属或いは合金であり、例えば、アルミニウム、銅等から製造されて、太陽電池モジュール200Bの熱膨張を吸収する。他の実施形態において、太陽電池モジュール200Bの支持部材203Bは、第二実施形態に係る太陽電池モジュール200Aと同じ2つの中空のハニカム構造2031Aを備え、該2つの中空のハニカム構造2031Aは、互いに対向し、且つ一定な間隙をあけており、2つのハニカム構造2013Aとの間には、内部空間2032Aが形成されており、該内部空間2032A及び2つのハニカム構造2013Aには、相変化材料が収容される。
図7に示したように、本発明の第四実施形態に係る太陽電池モジュール200Cの構造は、第三実施形態に係る太陽電池モジュール200Bの構造と同様である。太陽電池モジュール200Cは、保護板201C、太陽電池202C及び複数の支持部材203Cを備える。各支持部材203Cは、中空のハニカム構造であり、複数の支持部材203Cの間には、1つ或いは複数の内部空間を備え、1つ或いは複数の内部空間には、相変化材料が収容される。各支持部材203Cの表面には、1つの金属板が設置されており、該金属板の表面には、複数の通孔が設けられる。太陽電池モジュール200Cの支持部材203Cは、第一接続部2033C及び第二接続部2034Cを備える。第一接続部2033C及び第二接続部2034Cは、それぞれ各支持部材203Cの対向する両側面に設置される。1つの支持部材203Cの第一接続部2033Cと、もう1つの支持部材203Cの第二接続部2034Cとを回転可能に接続して、複数の支持部材203Cが互いに回転可能に接続する。第一接続部2033C及び第二接続部2034Cは、一体的に支持部材203Cに成型されるか、或いはそれぞれ独立的に製造した後、第一接続部2033C及び第二接続部2034Cを支持部材203Cに取り組む。本実施形態において、太陽電池モジュール200Cは、2つの支持部材203Cを備え、第一接続部2033Cは、細長い突起を備え、該突起は、支持部材203Cの一側面に形成され、且つ支持部材203Cの長手方向に沿って延在している。第二接続部2034Cは、該突起と組み合わせる凹溝を備え、該凹溝は、支持部材203Cの別の一側面に形成され、且つ支持部材203Cの長手方向に沿って延在している。突起の形状は、該凹溝の形状と組み合わせる。本実施形態において、突起は、円柱状を呈し、凹溝は、円柱状の凹溝であり、円柱状の突起は、円柱状の凹溝内に回転可能に収容される。第一接続部2033Cの突起と第二接続部2034Cの凹溝が組み合わされて、2つの支持部材203Cが回転可能に接続しており、且つ2つの支持部材203Cとの回転角度を調整することができる。2つの支持部材203Cの回転角度が調整できるため、異なる取り付け位置及び環境に設置することができ、例えば、建物の屋根に設置することができる。
2つの支持部材203Cを組み立てる場合、支持部材203Cの第一接続部2034Cの突起の一端は、もう1つの支持部材203Cの第二接続部2034Cの凹溝の一端と組み合わせた後、支持部材203Cを押して、支持部材203Cの第一接続部2034Cの突起がもう1つの支持部材203Cの第二接続部2034Cの凹溝に沿って移動して、2つの支持部材203Cが組み立てられる。2つの支持部材203Cを着脱する場合、支持部材203Cを押して、支持部材203Cの第一接続部2034Cの突起がもう1つの支持部材203Cの第二接続部2034Cの凹溝に沿って移動して、支持部材203Cの第一接続部2034Cの突起がもう1つの支持部材203Cの第二接続部2034Cの凹溝から着脱する。
他の実施形態において、支持部材203Cの数量は、2つに限らず、第一接続部2034Cの突起と第二接続部2034Cの凹溝との組み合わせによって、複数の支持部材203Cを接続することができる。
図8に示したように、本発明の第五実施形態に係る太陽電池モジュール200Dの構造は、第四実施形態に係る太陽電池モジュール200Cの構造と同様である。太陽電池モジュール200Dは、保護板201D、太陽電池202D及び支持部材203Dを備える。支持部材203Dは、中空のハニカム構造であり、且つ1つ或いは複数の内部空間が形成され、1つ或いは複数の内部空間には、相変化材料が収容されている。各支持部材203Dの表面には、1つの金属板が設置されており、該金属板には、複数の通孔が設けられる。本実施形態において、太陽電池モジュール200Dの支持部材203Dは、第一接続部2033D及び第二接続部2034Dを備える。第一接続部2033D及び第二接続部2034Dは、それぞれ各支持部材203Dの対向する両側に設置される。第一接続部2033D及び第二接続部2034Dは、一体的に支持部材203Dに成型するか、或いはそれぞれ独立的に製造した後、支持部材203Dに組み立てる。本実施形態において、太陽電池モジュール200Dは、2つの支持部材203Dを備え、第一接続部2033Dは、細長い中空の突起を備え、該突起は、支持部材203Dの一側面に形成され、且つ支持部材203Dの長手方向に沿って延在している。第二接続部2034Dは、該突起と組み合わせる凹溝を備え、該凹溝は、支持部材203Dの別の一側面に形成され、且つ支持部材203Dの長手方向に沿って延在している。該中空の突起の内部は、電線を収容し、電線が突起の内部を通過する。突起の形状は、該凹溝の形状と組み合わせる。本実施形態において、突起は、円柱状を呈し、凹溝は、円柱状の凹溝であり、円柱状の突起は、円柱状の凹溝内に回転可能に収容される。突起には、該突起の一端から支持部材203Dの長手方向に沿って通過孔が設けられる。電線が該通過孔内に収容され、且つ該通過孔を通過するため、外部から熱によって、電線が損壊することを防止する。
太陽電池モジュール200Dを組み立てる場合、支持部材203Dの第一接続部2034Dの突起の通過孔に電線を通過した後、支持部材203Dの第一接続部2034Dの突起の一端は、もう1つの支持部材203Dの第二接続部2034Dの凹溝の一端を組み合わせた後、支持部材203Dを押して、支持部材203Dの第一接続部2034Dの突起がもう1つの支持部材203Dの第二接続部2034Dの凹溝に沿って移動して、2つの支持部材203Dが組み立てられる。他の実施形態において、支持部材203Dともう1つの支持部材203Dを組み立てた後、突起の通過孔に電線を通過する。2つの支持部材203Dを着脱する場合、支持部材203Dを押して、支持部材203Dの第一接続部2034Dの突起がもう1つの支持部材203Dの第二接続部2034Dの凹溝に沿って移動して、支持部材203Dの第一接続部2034Dの突起がもう1つの支持部材203Dの第二接続部2034Dの凹溝から着脱する。
図9に示したように、本発明の第六実施形態に係る太陽電池モジュール200Eの構造は、第四実施形態に係る太陽電池モジュール200Cの構造と同様である。太陽電池モジュール200Eは、保護板201E、太陽電池202E及び支持部材203Eを備える。支持部材203Eは、中空のハニカム構造であり、且つ1つ或いは複数の内部空間が形成され、1つ、或いは複数の内部空間には、相変化材料が収容されている。各支持部材203Eの表面には、1つの金属板が設置されており、該金属板には、複数の通孔が設けられる。本実施形態において、太陽電池モジュール200Eの支持部材203Eは、第一接続部2033E、第二接続部2034E及び第一接続部2033Eと第二接続部2034Eを接続する接続棒2035Eを備える。第一接続部2033E及び第二接続部2034Eは、それぞれ支持部材203Eの対向する両側面に設置される。第一接続部2033E及び第二接続部2034Eは、一体的に支持部材203Eに成型するか、或いはそれぞれ独立的に製造した後、支持部材203Eに組み立てる。本実施形態において、第一接続部2033Eは、支持部材203Eの一側面の両端に設置されている第一中空部及び第二中空部を備え、第二接続部2034Eは、支持部材203Eの別の一側面に第三中空部が形成される。第三中空部の位置は、第一中空部と第二中空部との間に形成した空間と対向しており、第三中空部の長さは、第一中空部と第二中空部との間の間隙より小さい。支持部材203Eの第二接続部2034Eの第三中空部は、もう1つの支持部材203Eの第一接続部2033Eの第一中空部と第二中空部との間に収容され、接続棒2035Eは、第一中空部、第三中空部及び第二中空部の順に通過して、2つの支持部材203Eが回転可能に接続される。2つの支持部材203Eが回転角度を調整して、異なる取り付け位置及び環境に取り付けることができる。
2つの支持部材203Eを組み立てる場合、支持部材203Eの第二接続部2034Eの第三中空部は、もう1つの支持部材203Eの第一接続部2033Eの第一中空部と第二中空部との間に収容され、接続棒2035Eは、第一中空部、第三中空部及び第二中空部の順に通過して、2つの支持部材203Eが回転可能に接続される。2つの支持部材203Eを着脱させる場合、接続棒2035Eを第一中空部、第三中空部及び第二中空部から抜き出した後、2つの支持部材203Eを分離する。
図10に示したように、本発明の第七実施形態に係る太陽電池モジュール200Fの構造は、第四実施形態に係る太陽電池モジュール200Cの構造と同様である。太陽電池モジュール200Fは、保護板201F、太陽電池202F及び複数の支持部材203Fを備える。支持部材203Fは、中空のハニカム構造であり、且つ1つ或いは複数の内部空間を備え、1つ或いは複数の内部空間には、相変化材料が収容される。各支持部材203Fの表面には、1つの金属板が設置されており、該金属板の表面には、複数の通孔が設けられる。本実施形態において、各支持部材203Fは、第一支持部材2033Fは、第一接続部2033F及ぶ第二接続部2034Fを備え、第一接続部2033F及び第二接続部2034Fは、それぞれ支持部材203Fの対向する両側面に設置される。第一接続部2033F及び第二接続部2034Fは、一体的に支持部材203Fが成型するか、或いはそれぞれ独立的に製造した後、第一接続部2033F及び第二接続部2034Fを支持部材203Fに取り組む。第一接続部2033F及び第二接続部2034Fは、それぞれ四角柱を呈し、第一接続部2033Fには、第一斜面が形成され、第二接続部2034Fには、第二斜面が形成され、第一斜面は、第二斜面と接触して組み合わせる。従って、1つの支持部材203Fともう1つの支持部材203Fとが成す角度は、第一斜面と第二斜面の角度によって決まり、異なる取り付け位置及び取り付け環境によって、1つの支持部材203Fともう1つの支持部材203Fとが成す角度を設計する。
2つの支持部材203Fを組み立てる場合、1つの支持部材203Fの第一接続部2033Fの第一斜面と、もう1つの支持部材203Fの第二接続部2034Fの第二斜面とを接触させ、且つ固定する。2つの支持部材203Fを着脱する場合、1つの支持部材203Fの第一接続部2033Fの第一斜面と、もう1つの支持部材203Fの第二接続部2034Fの第二斜面とを分離する。
他の実施形態において、2つの支持部材203Fの接続の安定性のために、2つの支持部材203Fを一体的に成型するか、或いは第一接続部2033Fの第一斜面と第二接続部2034Fの第二斜面と間に、接着剤をコーティングするか、或いは微構造を形成して、2つの支持部材203Fとの結合力を向上させる。
他の実施形態において、第一接続部2033F及び第二接続部2034Fは、コイル、フック及びねじりばね等を設置して2つの支持部材203Fが回転可能な接続する構造である。
図11に示したように、本発明の第八実施形態に係る太陽電池モジュール200Gの構造は、第一実施形態に係る太陽電池モジュール200の構造と同様である。太陽電池モジュール200Gは、保護板201G、太陽電池202G及び支持部材203Gを備える。太陽電池モジュール200Gの支持部材203Gは、複数の中空の組み立て構造2031Gを備える。各組み立て構造2031Gは、ハニカム構造を備え、ハニカム構造の内部空間には、吸熱用の相変化材料を収容する。各組み立て構造2031Gの一側には、突起が形成され、別の一側には、凹溝が形成される。突起の形状は、凹溝の形状と同じであり、該凹溝のサイズは、該突起より大きい。1つの組み立て構造2031Gの突起は、もう1つの組み立て構造2031Gの凹溝に収容され、突起と凹溝との間の間隙は、熱膨張を吸収する。該組み立て構造2031Gの体積が小さくなり、組み立て或いは着脱が便利である。
従来の技術に比べて、本発明の支持部材203は、1つ或いは複数の内部空間が形成され、1つ或いは複数の内部空間には、相変化材料が収容されて、放熱効果を向上させ、太陽電池モジュールが熱を原因として損壊することを防止し、且つ通孔が設けられている金属板、或いは支持部材の組み立て構造2031Gとの間隙によって熱膨張を吸収する。また、本発明の複数の支持部材203は、回転可能に接続、或いは取り付け角度を設計した後固定的に接続して、異なる角度を形成して、異なる取り付け位置及び取り付け環境に適用できる。従って、支持部材を有する太陽電池モジュール200の放熱機能が優れ、熱膨張を吸収する機能を有して、異なる取り付け位置及び取り付け環境に適用できる。
100、200、200A、200B、200C、200D、200E、200F 太陽電池モジュール
101、201、201A、201B、201C、201D、201E、201F、201G、 保護板
102、202、202A、202B、202C、202D、202E、202F、202G 太陽電池
103 バックシート
104、203、203A、203B、203C、203D、203E、203F、203G 支持部材
2021 EVA層
2022 太陽電池セル
2031、2031A ハニカム構造
2032A 内部空間
2032B 金属板
2033C、2033D、2033E、2033F 第一接続部
2034C、2034D、2034E、2034F 第二接続部、
2034G 組み立て構造
2035E 接続棒
101、201、201A、201B、201C、201D、201E、201F、201G、 保護板
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103 バックシート
104、203、203A、203B、203C、203D、203E、203F、203G 支持部材
2021 EVA層
2022 太陽電池セル
2031、2031A ハニカム構造
2032A 内部空間
2032B 金属板
2033C、2033D、2033E、2033F 第一接続部
2034C、2034D、2034E、2034F 第二接続部、
2034G 組み立て構造
2035E 接続棒
Claims (12)
- 太陽電池モジュールに使用される支持部材において、
前記支持部材は、1つあるいは複数の内部空間を備え、前記1つあるいは複数の内部空間は、相変化材料を収容することを特徴とする支持部材。 - 前記支持部材は、ハニカム構造を備え、前記ハニカム構造には、前記1つあるいは複数の内部空間を備え、前記ハニカム構造の前記1つあるいは複数の内部空間は、相変化材料を収容することを特徴とする請求項1に記載の支持部材。
- 前記支持部材は、互いに対向し、且つ一定な間隙をあける複数の前記ハニカム構造を備え、前記複数のハニカム構造との間には、前記1つあるいは複数の内部空間が形成され、前記複数のハニカム構造との間の前記1つあるいは複数の内部空間は、相変化材料を収容することを特徴とする請求項2に記載の支持部材。
- 前記支持部材の表面には、1つの金属板が設置されており、該金属板の表面には、複数の通孔が設けられることを特徴とする請求項1に記載の支持部材。
- 前記支持部材は、複数の組み立て構造を備え、前記複数の組み立て構造は、それぞれ前記ハニカム構造を備えることを特徴とする請求項2に記載の支持部材。
- 前記組み立て構造の一側には、突起が形成し、前記組み立て構造の別の一側には、凹溝が形成し、1つの前記組み立て構造の突起は、もう1つの前記組み立て構造の凹溝に収容され、前記突起と前記凹溝との間の間隙がすることを特徴とする請求項5に記載の支持部材。
- 前記支持部材は、第一接続部及び第二接続部を備え、前記第一接続部及び前記第二接続部は、それぞれ1つの前記支持部材の対向する両側面に設置され、1つの前記支持部材の第一接続部と、もう1つの前記支持部材の第二接続部とを回転可能に接続して、複数の前記支持部材が互いに回転可能に接続することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の支持部材。
- 前記第一接続部は、突起を備え、前記第二接続部は、前記突起と組み合わせる凹溝を備え、前記突起は、前記凹溝内に回転可能に収容されて、2つの前記支持部材が回転可能に接続することを特徴とする請求項7に記載の支持部材。
- 前記突起は、中空の突起であり、前記突起の内部には、電線が通過していることを特徴とする請求項8に記載の支持部材。
- 前記支持部材は、接続棒を備え、前記第一接続部は、前記支持部材の一側面の両端に設置されている第一中空部及び第二中空部を備え、前記第二接続部は、前記支持部材の別の一側面に第三中空部が形成し、1つの前記支持部材の第三中空部は、もう1つの前記支持部材の第一中空部と第二中空部との間に収容し、前記接続棒は、前記第一中空部、前記第三中空部及び前記第二中空部の順に通過して、2つの前記支持部材が回転可能に接続されることを特徴とする請求項7に記載の支持部材。
- 前記第一接続部及び前記第二接続部は、それぞれ四角柱を呈し、前記第一接続部には、第一斜面が形成し、前記第二接続部には、第二斜面が形成し、前記第一斜面は、前記第二斜面と接触して組み合わせて、1つの前記支持部材ともう1つの前記支持部材とが1つの角度を成すことを特徴とする請求項7に記載の支持部材。
- 保護板、太陽電池及び支持部材を備え、前記太陽電池は、前記保護板と前記支持部材との間に位置する太陽電池モジュールについて、
請求項1から11のいずれか1項に記載の支持部材を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
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